JPS6140771Y2

JPS6140771Y2 -

Info

Publication number: JPS6140771Y2
Application number: JP6412682U
Authority: JP
Priority date: 1982-04-30
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1986-11-20
Also published as: JPS58168560U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、例えば、基板の表面にアモルフアス
（非晶質）シリコン膜（以下「ａ−Si膜」と称
す）を生成させて太陽電池等を製造する場合に適
用されるプラズマCVD装置に関するものであ
る。

従来、この種のプラズマCVD装置として、内
部にプラズマ放電場を設けた減圧容器と、成膜面
を前記プラズマ放電場に対向させて前記減圧容器
内に配設した基板と、原料ガスを前記プラズマ放
電場を介して前記基板へ供給するためのガス供給
系路とを具備してなるものがある。すなわち、こ
のものは、前記ガス供給系路から前記減圧容器内
に原料ガスを連続的に導入し、このガスを前記プ
ラズマ放電場を通過させることによつてプラズマ
分解させ、その分解したガスを加熱した基板の成
膜面へ導き、この成膜面に非晶質薄膜を生成させ
るようにしたものである。

とこころが、単にこれだけのものでは、基板の
成膜面各部に供給されるガス流量の分布や流速分
布を設定することができないので、特に大形な基
板に均質な非晶質薄膜を生成させるのが難しいと
いう不都合がある。

このような不都合に対処する一方策としてはプ
ラズマ放電場の前段に多孔質材料により作られた
整流体を配設し、原料ガスをこの整流体を透過さ
せた後にプラズマ放電場へ導くことが考えられ
る。しかしながら、多孔質材料製の整流体は、分
布調節が難しく、また、使用に伴つて反応生成物
等による目づまり等が発生しても内部洗浄が困難
であるという問題がある。

本考案は、このような事情に着目してなされた
もので、プラズマ放電場の前段に配設する整流体
を、多数のボールを塊状に集合させてなるものに
することによつて、前述した不都合を解消するこ
とができるプラズマCVD装置を提供するもので
ある。

以下、本考案の一実施例を第３図を参照して説
明する。

内部に減圧空間１を形成する減圧容器２を設
け、この減圧容器２内の中段位置に網またはくし
状の通気性を有した共通電極３を略水平に配置し
ている。また、前記減圧容器２内の前記共通電極
３の上面に対向する部位に第１の電極４を設ける
とともに、前記共通電極３の下面に対向する部位
に第２の電極５を配設している。そして、前記共
通電極３を、例えば、高周波電源６に接続すると
ともに、前記第１、第２の電極４，５をそれぞれ
所定の直流電源７，８に接続し、前記第１の電極
４と前記共通電極３との間に第１のプラズマ放電
場１１を形成するとともに、前記第２の電極５と
前記共通電極３との間に第２のプラズマ放電場１
２を形成している。前記第１の電極４は、受熱板
を兼ねる良伝熱材製のもので、該電極４の下面に
基板１３が添接させてある。そして、この基板１
３と前記電極４とはホルダー１４によつて前記共
通電極３と略平行に保持されている。また、前記
電極４の上方近傍には、該電極４を介して前記基
板１３を加熱するための加熱板１５が配設されて
いる。一方、第２の電極５は、前記共通電極３と
同様な網またはくし状のものである。そして、こ
の第２の電極５の下方に整流体１６を配設してい
る。整流体１６は、網または孔あき板等により作
られた２枚の保持板１７，１８間に多数のボール
１９…を塊状に集合させてなるもので、各ボール
１９…間に形成される多数の隙間を原料ガスＧが
流通し得るようになつている。そして、前記減圧
容器２の下端部にガス供給系路２１を接続すると
ともに、上端部に真空ポンプ２２を含む排気系路
２３を接続している。

次いで、本装置の作動を説明する。

まず、真空ポンプ２２を作動させて減圧容器２
内を10^-3Torr程度以下の圧力にした後減圧容器
２への原料ガスの流入流出バルブの調節により
1Torr内外の圧力および必要なガス流速を維持す
るとともに、加熱板１５内のヒータに通電して第
１の電極４の下面にセツトした基板１３を加熱し
ておく。また、各電極３，４，５に所定の電圧を
印加して、第１の電極４と共通電極３との間、お
よび第２の電極５と共通電極３との間にそれぞれ
グロー放電を起させ、前記共通電極３を介して
上、下に隣接する第１のプラズマ放電場１１と第
２のプラズマ放電場１２とを形成する。この状態
で、ガス供給系路２１から前記減圧容器２内へモ
ノシラン（SiH₄）等の原料ガスＧを遂次供給する
と、この原料ガスＧが整流体１６および第２の電
極５を介して第２のプラズマ放電場１２に流入
し、しかる後、共通電極３を透過して第１のプラ
ズマ放電場１１に導入される。しかして、この原
料ガスＧは、前記各プラズマ放電場１２，１１を
順次に通過する際にプラズマ分解されることとな
り、その分解されたガスが加熱した基板１３の成
膜面１３ａに遂次供給されて該成膜面１３ａにａ
−Si膜等の非晶質薄膜が生成される。そして、不
用となつたガスは、排気系路２３を通して前記減
圧容器２外へ排出される。

このようにして、基板１３の成膜面１３ａに所
望の非晶質薄膜を生成させることができるわけで
あるが、本装置では、プラズマ放電場１１，１２
の前段に整流体１６を設け、この整流体１６を通
過させた原料ガスＧをプラズマ放電場１２へ導く
ようにしているので、基板１３の成膜面１３ａの
各部に供給されるガスの流速等を所望の値に制御
することが可能であり、前記成膜面１３ａに均質
な非晶質薄膜を生成させることができる。しか
も、この整流体１６は、多数のボール１９…を集
合させてなるものであるため、ボー１９…の積み
具合によつて各部の通気抵抗を自由に変更するこ
とができる。そのため、ガス流速の均一化や分布
調節をきわめて容易に行なうことができるという
利点がある。しかも、一定期間使用して反応生成
物などにより目づまりが生じた場合には、ボール
１９…をばらばらに取り出して洗浄すればよく、
内部洗浄が困難な多孔質材料製の整流体のように
目づまりが生じる毎に新しいものと交換しなけれ
ばならないというような不経済さがない。

なお、整流体の構成は図示実施例のものに限定
されないのは勿論であり、例えば、該整流体を図
示実施例のように水平に配置する場合には、上面
側の保持板を省略してもよい。また、ボールを導
電材製のものにして、該整流体自身に電極として
の機能をも持たせるようにしてもよい。

また、前記実施例では、プラズマ放電場を２段
に形成した場合について説明したが、単一のプラ
ズマ放電場しか有さない装置にも本考案を適用す
ることができるのは勿論である。なお、プラズマ
放電場を多段に設けると、原料ガスを十分にプラ
ズマ分解することができるので、良質の非晶質薄
膜を短時間に生成させることができるという利点
がある。

さらに図示していないが、減圧容器外から操作
できるレバーを２本設けて整流体の上面と下面を
挾持させ両レバー間距離を調節してガスの分布条
件を調整させるようにする変形実施例も考えられ
る。

以上、説明したように、本考案は、プラズマ放
電場の前段に、多数のボールを塊状に集合させて
なる整流体を配設したので、簡単な調節操作によ
り基板の成膜面に供給されるガスの均一化を図つ
て比較的大形な基板あるいは、比較的広範囲に配
設した複数の基板の成膜面に均質な非晶質薄膜を
生成させることが可能であり、また、整流体の目
づまりに対しても簡単かつ経済的に対処すること
ができるプラズマCVD装置を提供できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す概略断面図であ
る。２……減圧容器、３，４，５……電極、１１，
１２……プラズマ放電場、１３……基板、１３ａ
……成膜面、１６……整流体、１７，１８……保
持板、１９……ボール、２１……ガス供給系路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

内部にプラズマ放電場を設けた減圧容器と、成
膜面を前記プラズマ放電場の一端側に臨ませて前
記減圧容器内に配設した基板と、多数のボールを
塊状に集合させてなり前記プラズマ放電場の他端
側に臨設した整流体と、この整流体を通して原料
ガスを前記プラズマ放電場へ供給するガス供給系
路とを具備してなることを特徴とするプラズマ
CVD装置。